Okuw batareýanyň ömrüni gowulandyrmagyň açaryny tapýar: Bölejikleriň özara täsiri

Daşary ýurt habar beriş serişdeleriniň habaryna görä, Wirjiniýa Tehnologiýa Ylymlar Kollejiniň himiýa kafedrasynyň dosenti Feng Lin we gözleg topary batareýanyň irki çüýremeginiň aýry-aýry elektrod bölejikleriniň häsiýetleri bilen ýüze çykýandygyny, ýöne onlarça zarýaddan soň ýüze çykandygyny anykladylar. Aýlanylandan soň, şol bölejikleriň nädip biri-birine gabat gelmegi has möhümdir.

Lin: "Bu gözleg, batareýanyň uzak ömrüniň dowamynda batareýa elektrodlaryny dizaýn etmegiň we ýasamagyň syrlaryny açýar" -diýdi.Häzirki wagtda Liniň laboratoriýasy çalt zarýadly, arzan bahaly, uzak ömür we ekologiýa taýdan arassa elektrod arhitekturasyny döretmek üçin batareýa elektrodlaryny täzeden dizaýn etmegiň üstünde işleýär.

0
Düşündiriş
ýygnamak
ýaly
tehnologiýasy
Okuw batareýanyň ömrüni gowulandyrmagyň açaryny tapýar: Bölejikleriň özara täsiri
GasgooLiu Liting5 小时 前
Daşary ýurt habar beriş serişdeleriniň habaryna görä, Wirjiniýa Tehnologiýa Ylymlar Kollejiniň himiýa kafedrasynyň dosenti Feng Lin we gözleg topary batareýanyň irki çüýremeginiň aýry-aýry elektrod bölejikleriniň häsiýetleri bilen ýüze çykýandygyny, ýöne onlarça zarýaddan soň ýüze çykandygyny anykladylar. Aýlanylandan soň, şol bölejikleriň nädip biri-birine gabat gelmegi has möhümdir.

Lin: "Bu gözleg, batareýanyň uzak ömrüniň dowamynda batareýa elektrodlaryny dizaýn etmegiň we ýasamagyň syrlaryny açýar" -diýdi.Häzirki wagtda Liniň laboratoriýasy çalt zarýadly, arzan bahaly, uzak ömür we ekologiýa taýdan arassa elektrod arhitekturasyny döretmek üçin batareýa elektrodlaryny täzeden dizaýn etmegiň üstünde işleýär.

Surat çeşmesi: Feng Lin

Lin: "Elektrod arhitekturasy her bir bölejige elektrik signallaryna çalt jogap bermäge mümkinçilik bereninde, batareýalary çalt zarýadlamak üçin ajaýyp gural gutusy bolar" -diýdi.“Biz arzan bahaly çalt zarýad berýän batareýalaryň indiki nesline düşünmäge mümkinçilik berýäris."

Gözleg ABŞ-nyň Energetika ministrliginiň SLAC milli tizlendiriji barlaghanasy, Purdue uniwersiteti we Europeanewropanyň sinhrotron radiasiýa desgasy bilen bilelikde geçirildi.Lin laboratoriýasyndaky postdoktor kärdeşleri Zhengrui Xu we Dong Ho, kagyzda bilelikde ýazyjylar bolup, elektrod ýasamaga, batareýany ýasamaga we batareýanyň öndürijiligini ölçemäge we rentgen synaglaryna we maglumatlar derňewine kömek edýärler.

"Esasy gurluş bloklary batareýa elektrodlaryny emele getirýän bölejiklerdir, ýöne ulalanda bu bölejikler biri-biri bilen täsirleşýär" diýip, Stenford sinhrotron radiasiýa ýagtylyk çeşmesiniň (SSRL) işgäri SLAC alymy ijijin Liu aýtdy."Has gowy batareýa öndürmek isleseňiz, bölejikleri nädip bir ýere jemlemelidigini bilmelisiňiz."

Gözlegiň çäginde Lin, Liu we beýleki kärdeşleri zarýad berilýän batareýalaryň elektrodlaryny emele getirýän aýry bölejikleriň wagtyň geçmegi bilen nädip döwülýändigini öwrenmek üçin kompýuter görmek usullaryny ulandylar.Bu gezek maksat diňe bir bölejikleri däl, eýsem batareýanyň ömrüni uzaltmak ýa-da azaltmak üçin bilelikde işlemegiň usullaryny hem öwrenmekdir.Esasy maksat batareýa dizaýnlarynyň ömrüni uzaltmagyň täze usullaryny öwrenmekdir.

Gözlegiň çäginde topar batareýa katodyny rentgen arkaly öwrendi.Dürli zarýad beriş sikllerinden soň batareýanyň katodynyň 3D suratyny täzeden gurmak üçin rentgen tomografiýasyny ulandylar.Soňra bu 3D suratlary 2D dilimleriň hataryna kesdiler we bölejikleri kesgitlemek üçin kompýuter görmek usullaryny ulandylar.Bu gözlegde Lin we Liudan başga-da SSRL postdoktor gözlegçisi Jizhou Li, Purdue uniwersitetiniň mehaniki in engineeringener professory Keije Zhao we Purdue uniwersitetiniň aspiranty Nikhil Şarma bar.

Gözlegçiler ahyrky netijede 2000-den gowrak aýratyn bölejikleri kesgitlediler, diňe ululygy, görnüşi we ýerüsti çişligi ýaly aýratyn bölejik aýratynlyklaryny däl-de, eýsem bölejikleriň biri-biri bilen göni aragatnaşykda bolmagy we bölejikleriň görnüşini näçe üýtgetendigi ýaly aýratynlyklary hem hasapladylar.

Soň bolsa, her bir emlägiň bölejikleriň nädip bölünmegine sebäp bolandyklaryna göz aýladylar we 10 zarýad beriş siklinden soň iň uly faktorlaryň aýry bölejikleriň häsiýetleri, şol sanda bölejikleriň sferikdigini we bölejikleriň göwrüminiň ýer meýdanyna bolan gatnaşygydygyny anykladylar.Şeýle-de bolsa, 50 aýlawdan soň jübütlemek we topar häsiýetleri bölejikleriň dargamagyna itergi berdi, meselem, iki bölejigiň näçeräk aralykda ýerleşendigi, görnüşiniň üýtgemegi we has uzyn futbol top şekilli bölejikleriň meňzeş ugry barmy.

Liu: "Sebäbi diňe bölejikleriň özi däl, bölejikleriň bölejikleriniň täsiri" -diýdi.Bu tapyş möhümdir, sebäbi öndürijileriň bu häsiýetlere gözegçilik etmek usullaryny ösdürip biljekdigini aňladýar.Mysal üçin, magnit ýa-da elektrik meýdanlaryny ulanyp bilerler Uzyn bölejikleri biri-birine deňleşdirip, soňky netijeler munuň batareýanyň ömrüni uzaldjakdygyny görkezýär. "

Lin sözüniň üstüni ýetirdi: “Çalt zarýad bermek we pes temperatura şertlerinde EV batareýalarynyň nädip netijeli işlemelidigini içgin öwrenýäris.Has arzan we has köp çig mal ulanyp, batareýanyň çykdajylaryny azaldyp biljek täze materiallary taslamakdan başga-da, laboratoriýamyz batareýanyň özüni alyp barşyna deňagramlylykdan uzakda düşünmek üçin yzygiderli tagallalar edildi.Batareýa materiallaryny we olaryň ýaramaz şertlere bolan täsirini öwrenip başladyk. "